§37. Чи рухається вода у Світовому океані та які її властивості
Погляньте-но на океан, хіба це не жива істота? Часом гнівна, часом ніжна!
Жуль Верн, французький письменник, один із засновників наукової фантастики
- Чому в морі вода солона?
- Пригадайте, які ви знаєте постійні вітри Землі.
Які властивості океанічних вод.
Основними властивостями вод Світового океану є температура і солоність. Температура океанічних вод не скрізь однакова і залежить від географічного положення. Найтеплішими є води в екваторіальних і тропічних широтах з жарким кліматом (+27…+28 °С), оскільки тут найбільший кут падіння сонячних променів, а в полярних широтах – найхолоднішими (-1…-2 °С).
Унікальною властивістю води як речовини є її здатність повільно нагріватися й повільно охолоджуватися. Океан накопичує величезну кількість тепла та є регулятором температури приземних шарів повітря. У різних місцях температура вод Світового океану неоднакова (мал. 1). Найбільше вода нагрівається у субтропічних, тропічних та субекваторіальних широтах. Тут розташована й область високого тиску. Більшість днів року небо в цих районах малохмарне, переважає сонячна погода. Саме тут верхній шар води товщиною 1 см поглинає 94 % сонячної енергії, що потрапляє на поверхню океану. Від поверхні сонячна енергія передається вглиб.
Середня температура води на поверхні Світового океану майже +17,5 °С. На екваторі вона становить +27 °С. У північній і південній полярних областях вода нагрівається в середньому лише до -0,8 °С. При такій температурі прісна вода замерзає, а солона морська вода – ні.
Загалом температура океанічної води біля поверхні залежить від широти (вона зменшується від екватора до полюсів).
Температура води також змінюється з глибиною. До глибини 200 м температура води змінюється залежно від пори року: улітку вода тепліша, узимку – холодніша. Проте сонячне проміння нагріває лише верхній шар води завтовшки всього кілька метрів. Униз від цього шару тепло передається в результаті постійного перемішування води. На глибинах понад 1000 м її температура завжди становить 2-3 °С, а на глибині 4000 м – близько 0 °С, а далі знову починає підніматися. І на дні Маріанського жолоба — +4.
У Світовому океані є місця, де з розломів земної кори на дні виходять гарячі води. В одному з таких джерел на дні Тихого океану температура сягає 400 °С.
Температура поверхневого шару води в океанах змінюється протягом доби й пір року.
Біля узбережжя й у центральних частинах океанів температура води неоднакова. Улітку суходіл віддає частину тепла прилеглим водам, а взимку він охолоджується й охолоджує сусідні водні території. Тому влітку температура поверхневого шару води центральних частин океанів нижча, а взимку — вища, ніж біля берегів материка.
З’ясуйте, при якій температурі замерзає океанічна вода. Чому вона не замерзає при 0 °С?
Чому морська вода солона.
Усі ви знаєте, що вода – добрий розчинник. У природі немає води без розчинених у ній речовин. Так, у водах Світового океану міститься багато тих хімічних елементів, що є в земній корі. Найбільше в ній розчину кухонної солі. Тому на смак морська вода гірко-солона. Пити таку воду людина не може. Вирушаючи в морське плавання, люди беруть із собою великий запас прісної води.
Кількість грамів речовин, розчинених віл (кг) води, називають солоністю.
У літрі океанічної води розчинено в середньому 35 г різних речовин, або 3,5 % . Та солоність прийнято виражати не в сотих частках числа, а в тисячних. Тисячну частку числа називають проміле й позначають %о.
Отже, середня солоність води у Світовому океані – 35 %о . Проте солоність морської води залежить від багатьох чинників і тому не може бути постійною. У різних морях солоність води неоднакова (мал. 2). Річки, що впадають у внутрішні моря, роблять їх води менш солоними.
Наприклад, солоність води в Азовському морі – лише 10-12 %о, а в сусідньому Чорному морі – 17-22 %о. Найсолоніша вода в Червоному морі – 41 %о.
Солоність окраїнних морів майже така сама, як і солоність вод океану, частиною якого вони є. Як ви це поясните?
На солоність води у Світовому океані впливають випаровування, кількість опадів, прісні води річок, що впадають у моря й океани, течії. У полярних областях вода в океанах опріснюється таненням льоду, тому солоність там – 31-33 %о. З глибиною солоність майже не змінюється.
Від солоності морської води залежить температура її замерзання: що вища солоність води, то температура замерзання нижча. Солона вода замерзає при температурі -2… -4 °С. Замерзла морська вода утворює кригу. Щільність морського льоду менша від щільності морської води. Тому плавучі льоди підносяться над поверхнею води на 1/7-1/10 частину товщини. Трапляються дуже великі крижані поля. Під впливом вітру й течій вони переміщуються – дрейфують.
Найбільше криги в приполярних районах. Площа, укрита кригою, зменшується в літній період. Лід у Світовий океан потрапляє й з материка Антарктида та великих північних островів (наприклад, Гренландії). Льодовики, що зсуваються із суходолу, потрапляють у воду. Такий лід утворює айсберги – велетенські плаваючі гори (мал. 3).
Доповніть речення, встановивши закономірність між солоністю та температурою замерзання океанічних вод:
Що більша солоність океанічної води, то…
Ви прочитали про причини, від яких залежить солоність вод. З’ясуйте, які з них впливають на зниження солоності, а які – на підвищення.
Дізнайтеся, яке море у світі є найсолонішим, та запишіть у зошит імовірні, на вашу думку, причини цього явища.
У Червоному морі в 1 л води 41 г солі, а в Азовському – близько 10 г. Використовуючи карту півкуль, поясніть причину відмінності в солоності води в цих морях.
Чи спокійний океан.
Океан ніколи не буває спокійним. Вода в ньому постійно рухається, хвилюється. Розрізняють кілька видів рухів води в морях та океанах: вітрові хвилі, цунамі, припливи, відпливи, течії.
Вітрові хвилі виникають під дією вітру. Рухаючись, вода не пересувається в горизонтальному напрямку, а робить обертальні рухи (мал. 4). При сильному вітрі утворюються вищі хвилі, тому їх руйнівна сила більша. Пориви вітру ніби вдавлюють поверхню води, створюючи хвилі, що досягають іноді кількаметрової висоти.
Якщо вітер дме з берега, а глибини біля берега великі, він може відганяти прогріті маси води, а на зміну їм із великої глибини підіймаються холодні води. Хвилі виконують велику руйнівну та творчу роботу. В одних місцях вони руйнують гірські породи, в інших відкладають зруйновані частинки. Так створюються пляжі з піску та гальки (мал. 5).
Хвилі, що нерідко виникають у Тихому океані й досягають берегів Японії, – цунамі – утворюються під час підводних землетрусів, а також виверження підводних вулканів. Швидкість цунамі становить від 50 до 1000 км/год. Висота цунамі у відкритому морі зазвичай не більше ніж 1 м при довжині хвилі 100-200 км. Але коли така хвиля виходить на прибережне мілководдя, висота її швидко зростає, досягаючи 40 м. Гігантські водяні хвилі, обрушуючись на берег, трощать судна, знищують будівлі, а відступаючи, зносять в океан усе, що трапляється на їхньому шляху (мал. 6).
Дізнайтеся, як перекладається «цунамі» з японської мови. Чому це явище названо саме словом японського походження?
https://i.gifer.com/2mDL.gif
https://i.gifer.com/lhu.gif
Це цікаво! Подивіться відео про цунамі. Які країни потерпають від цього явища найбільше?
Припливи й відпливи.
Люди, які живуть на узбережжі морів, знають, що через кожні шість годин рівень моря змінюється: двічі на добу підвищується, двічі знижується.
Море неначе дихає. Це припливні явища – припливи й відпливи. Вони відбуваються переважно тому, що водні маси океанів і морів притягуються Місяцем і меншою мірою Сонцем (мал. 7). У відкритому океані висота припливної хвилі досягає 1 м, а біля берегів – зростає. Коли вона заходить у затоку лійкоподібної форми, висота припливу збільшується в кілька разів. У затоці Фанді (Північна Америка) припливи бувають до 18 м заввишки, а в Білому морі – 12 м.
Силу припливних хвиль використовують для виробництва електроенергії на припливних електростанціях (ПЕС).
«Під час проходу Торресовою протокою підводний корабель “Наутілус“ сів на мілину. “Сьогодні четверте січня, – сказав капітан Немо, – через п’ять днів буде повний місяць, і я буду дуже здивований, якщо люб’язний супутник нашої планети не підніме води і тим не зробить мені послуги, якої я ні від кого не прийму, крім нього”» (Жуль Берн «20 тисяч льє під водою»).
Про яку допомогу говорив капітан Немо?
Найбільша висота припливної хвилі в затоці Фанді біля східних берегів Північної Америки. Вона може сягати 18 метрів! Цей приплив отримав назву «Дихання океану».
Океанічні течії.
Вода у Світовому океані весь час переміщується. Горизонтальне переміщення води, головною причиною якого є постійні вітри, називається океанічною течією. Це своєрідні річки в океані, що течуть серед менш рухливих вод. Ширина цих потоків може сягати тисячі кілометрів, довжина – багатьох тисяч кілометрів. Більшість течій утворюється під впливом постійних вітрів, що змушують воду рухатися в певному напрямку (мал. 8).
Вітри пасати, які постійно дмуть від північного й південного тропіків до екватора, формують в Атлантичному й Тихому океанах Північну та Південну пасатні течії, які перетинають океани із заходу на схід. Постійні вітри, що дмуть із заходу на схід у помірних широтах, зумовлюють виникнення Північноатлантичної й Північнотихоокеанської течій. У Південній півкулі під впливом вітрів утворюється найпотужніша на Землі течія Західних Вітрів, що з’єднує води трьох океанів.
Відшукайте цю течію на карті. Води яких океанів вона з’єднує?
За допомогою інтернету з’ясуйте, яку територію Землі називають «ревучі сорокові». Чим пояснюється така назва?
Океанічні течії утворюються також унаслідок стікання води з тих ділянок океану, де її рівень вищий. Наприклад, пасатні течії наганяють у Мексиканську затоку та Флоридську протоку воду, що прямує на північ уздовж узбережжя Північної Америки. Так утворюється потужна течія Гольфстрім. Продовженням Гольфстріму є Північноатлантична течія, що приносить теплі води до берегів Європи. Вона впливає на клімат Європи, робить його теплішим.
Відшукайте цю течію на карті.
Розрізняють теплі й холодні течії. Якщо температура води течії вища від температури океанічних вод, що її оточують, вона вважається теплою, а нижча – холодною. Гольфстрім і пасатні течії – теплі, а Лабрадорська й течія Західних Вітрів – холодні. Напрямки теплих течій на картах позначаються червоними стрілками, а холодних – синіми.
Розгляньте в атласі карту океанів і по черзі знайдіть ті течії, про які йдеться в цьому параграфі. Яким кольором вони позначені на карті? Про які течії ви вже чули, а про які – дізналися вперше? Якою цікавою інформацією про течії ви можете поділитися зі своїми друзями?
Роль течій у житті океану величезна. Вони переносять тепло, корм для живих організмів, є шляхами міграції морських тварин. Течії впливають на клімат узбережжя.
- Подивіться в легенду фізичної карти півкуль. Як позначаються теплі й холодні течії?
- Подивіться на глобус та знайдіть течію, якою можна здійснити подорож навколо Землі. Як вона називається?
- У Мексиканській затоці знайшли пляшку із запискою. Простежте за картою, куди може потрапити ця пляшка. Знайдіть цікаві історії про «пляшкову пошту».
- Поміркуйте, у чому схожість і відмінність в утворенні вітрових хвиль та океанічних течій.
Складіть опис течії Гольфстрім (І група) та Лабрадорської (II група) за планом (використовуйте атлас):
- Тепла течія чи холодна.
- У якому океані знаходиться.
- У якому напрямку рухається.
- Поблизу берегів яких материків протікає.
Використовуючи необхідні прилади, виміряйте на глобусі приблизну довжину течії Західних Вітрів. Порівняйте її та довжину екватора.
Коротко про головне
Основними властивостями вод Світового океану є температура і солоність. Температура океанічних вод змінюється від екватора до полюсів, а також з глибиною. Середня солоність вод Світового океану 35 %о та майже не змінюється з глибиною. Є такі види руху води в океані: вітрові хвилі, океанічні течії, припливи і відпливи, цунамі. Коливання водної поверхні викликають вітрові хвилі. Океанічні течії здебільшого утворюються завдяки постійним вітрам. Під дією сили тяжіння Місяця і Сонця виникають припливи і відпливи. Підводні землетруси й виверження підводних вулканів – основна причина утворення цунамі.
Перевіряємо себе
- Чому температура поверхневих вод у різних частинах Світового океану не однакова?
- Як і чому змінюється температура морської води з глибиною?
- Назвіть чинники, що можуть впливати на солоність океанічних вод.
- Які течії вважаються теплими, а які – холодними?
- Чим цунамі відрізняється від вітрових хвиль?
- Якою є роль постійних вітрів в утворенні морських течій?
Чи знаєте ви, що…
Найпотужнішою течією Світового океану є течія Західних Вітрів. Вона переносить у 200 разів більше води, ніж усі річки світу; має довжину 30 000 км, а ширину – приблизно 1000 км.
Найпотужніше цунамі за останні 40 років було у 2004 році. Воно обрушилося на береги Південної Азії і було спричинене дев’ятибальним землетрусом.
Висота припливів у Чорному морі всього 10 см.